华东交通大学课程设计-简易篮球比赛计时器.doc

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1、华东交通大学机电学院学院课程设计（论文）任务书技术要求1.篮球比赛采取四节制，每节12分钟，要求能够计时。2.篮球比赛采取进攻24秒制，要求能够倒数计时。3.要求时间用数码管表示出来。4.要求可以手动控制计时，即能够随时暂停，启动后可以继续计数，并且能够对计数进行清零。5.要求每节结束、全场结束和24秒结束时能够自动进行声音提示。目录摘要-1-1、计数器概述-2-1.1篮球竞赛24秒计时器功能-2-1.2设计任务及要求-2-1.2.2设计任务及目标-3-2、总体设计思路、基本原理-3-2.1、设计思路-3-2.2、基本原理-3

2、-2.3、总体设计框图-4-3、单元电路设计-5-3.1、秒脉冲发生器的设计-5-3.2、秒、分倒计时计数器的设计-8-3.2.1、24秒倒计时电路-8-3.2.2、12分钟倒计时电路设计-9-3.2.3、译码器和显示器的设计-11-4、总设计-12-5、安装、调试步骤-13-6、故障分析与电路改进-14-6.1故障分析和解决-15-6.2电路改进-15-7、总结-15-8、参考文献-16-9、附录-17-致谢-21-简易篮球比赛计时器摘要本设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒和12分钟倒计时器。此计时器功能齐全

3、，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。本电路主要有五个模块构成：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路。控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字24，每当一个秒脉信号输入到计数器时，数码管上的

4、数字就会自动减1，当计时器递减到零时，报警电路发出光电报警与蜂鸣信号。关键词：计数器24秒倒计译码显示电路控制电路报警电路1计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，

5、它就自动报警从而判定此球员的犯规。本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。1.2设计任务及要求1.2.1基本要求（1）显示24秒计时功能。（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。（3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯。（4）计时器

6、为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。1.2.2设计任务及目标（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告。2总体设计思路、基本原理2.1设计思路篮球比赛计时器的主要功能包括：12分钟倒计时、进攻方24秒倒计时计时暂停，重新开启和结束警报提示。该计时系统由以下四个电路模块组成：1秒时基产生器：这部分利

7、用32.768KHz需要通过分频器，最终产生1赫兹的电信号，驱动整个电路的运作。这一模块主要是利用CD4060和CD4027的锁存和分频功能来实现。12分钟倒计时：这部分电路完成12分钟倒计时的功能，比赛准备开始时，屏幕上显示12：00字样。当比赛开始时，倒计时从12：00开始逐秒递减到00：00。这一模块主要利用双向计数器74LS192的减计数功能来实现。攻方24秒倒计时：这部分电路与12分钟倒计时功能类似，当比赛准备开始时，屏幕上显示24秒字样，当比赛开始后，倒计时从24逐秒倒数到00。这一模块主要也是利用双向计数器74L

8、S192来实现。节数记次：四个LED分别表示四场节次，根据比赛场次的转换，用适当的方法使这四个LED依次自动指示四场节次。警报提示：当两个计数器中任一个计时到零时，BO端出现低电平。通过和二极管作用，发光二极管亮，起到报警作用。2.2基本原理主体电路：即倒计时部分。包括12分